瑪咖與酒浸瑪咖的成分分析與比較

鄭朋朋，李珊，張加研，敖新宇，*

（1.西南林業(yè)大學生命科學學院，云南昆明650224；2.西南林業(yè)大學材料學院，云南昆明650024）

瑪咖與酒浸瑪咖的成分分析與比較

鄭朋朋1，李珊1，張加研2，敖新宇1，*

（1.西南林業(yè)大學生命科學學院，云南昆明650224；2.西南林業(yè)大學材料學院，云南昆明650024）

以云南種植瑪咖為試驗材料，對酒浸瑪咖與瑪咖中的蛋白質(zhì)、粗纖維、糖類、礦質(zhì)元素分別進行分析和比較。結果表明：兩者各成分的含量間存在極顯著差異；酒浸瑪咖中的多糖和粗纖維明顯高于瑪咖中的含量，分別為瑪咖含量的158.10%和178.70%；所測定的礦質(zhì)元素，酒浸瑪咖中均高于瑪咖中的含量，其中Zn和Ca分別是瑪咖中含量的144.64%和210.47%。從而說明酒浸瑪咖存在開發(fā)利用的潛在價值。

瑪咖；酒浸瑪咖；成分分析；礦質(zhì)元素

瑪咖（Maca）為十字花科（Cnlcifera）獨行菜屬（Lepidium L）植物，原生長于秘魯海拔4 000 m～4 500 m的安第斯山脈。在安第斯山脈地區(qū)，瑪咖作為藥食兼用的植物已有悠久的歷史，現(xiàn)代大量研究表明瑪咖具有抗疲勞、改善性功能、抗氧化、減少前列腺增生、緩解更年期綜合癥、抑制癌細胞、增加骨密度等多種功效。國內(nèi)外專家對瑪咖的營養(yǎng)成分及次生代謝物質(zhì)進行了較深入的研究，瑪咖不僅含有豐富蛋白及微量元素等營養(yǎng)成分，還含有多種次生代謝物質(zhì)：瑪咖烯、生物堿、芥子油苷及其水解衍生物、甾醇、多酚類及其他成分，這些次生代謝物質(zhì)被認為與瑪咖的保健功效有密切關系。瑪咖獨特全面的功效已受到世界保健食品行業(yè)的廣泛關注［1-5］。

由于云南省高寒山區(qū)獨特的區(qū)域優(yōu)勢，在麗江市古城區(qū)、玉龍縣和曲靖市會澤縣等高寒冷涼山區(qū)開展了瑪咖人工馴化栽培與種植，截至2010年云南省瑪咖種植面積達175 hm2，瑪咖產(chǎn)量780 t，分別占全國瑪咖種植面積、產(chǎn)量的90%、93%，成為全國最大的瑪咖生產(chǎn)基地，對中國瑪咖生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。瑪咖已被開發(fā)成不同的商業(yè)產(chǎn)品，其中就有瑪咖酒，酒浸瑪咖即是瑪咖經(jīng)過酒浸泡后的廢渣，查閱相關資料尚未有對于酒浸瑪咖成分研究的相關報道，本研究對瑪咖與酒浸瑪咖的主要成分進行分析和比較，以期為酒浸瑪咖更好地開發(fā)與利用提供理論參考［6-9］。

1材料與方法

1.1材料與試劑

1.1.1材料

瑪咖塊根干粉（A樣）：云南省麗江市瑪咖種植地成熟瑪咖塊根，切成片晾干，再放入60℃烘箱烘干，研磨過80目篩。

酒浸瑪咖根干粉（B樣）：上述瑪咖塊根干粉用糧食酒（51°主要成分為H2O和乙醇，少量還原糖）浸泡瑪咖干粉5 d，過濾晾干研磨過篩。

1.1.2試劑

硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、葡萄糖、硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、3，5-二硝基水楊酸、濃鹽酸（AR）：國藥集團化學試劑有限公司；濃硫酸、苯酚、無水乙醇、三氯甲烷、正丁醇（AR）：汕滇藥業(yè)有限公司。

1.1.3儀器

電熱恒溫鼓風干燥箱（DHG-9240A型）、水浴鍋（HWS-12）：上海一恒科學儀器有限公司；干燥器、粉碎機（M20）：KIKA-WERKE公司；80目篩子、電子天平（BS224S）：SARTORIUS公司；全自動定氮儀（FOSS-2300）、消化儀（FOSS-2300）：瑞典福斯分析儀器有限公司；超聲波清洗儀（AS20500B）：杭州匯爾儀器設備有限公司；紫外分光光度計（TU-1901）：北京普析通用儀器有限責任公司；粗纖維測定儀（CXC-06）：上海新嘉電子有限公司；離心機（5430R）：Eppendorf；馬弗爐（SX2-25-12）：上海市崇明實驗儀器廠。

1.2方法

1.2.1水分含量的測定

A、B樣各取3份，每份樣準確稱取2 g，放入105℃衡重的稱量瓶中，在105℃烘箱中烘干2 h，取出放入干燥器冷卻稱重，記錄后重新放入105℃烘箱烘干，至質(zhì)量不再變化，計算含水量。

式中：m0為衡重稱量瓶質(zhì)量，g；m1為衡重前樣品與衡重稱量瓶的質(zhì)量，g；m2為衡重后樣品與衡重稱量瓶質(zhì)量，g。

1.2.2蛋白質(zhì)含量的測定

1.2.2.1樣品的消化

具體操作如下：準確稱取0.1 g樣品，加入研細的4.5 g硫酸鉀、0.5 g硫酸銅和8 mL濃硫酸，F(xiàn)OSS-2 300消化儀中，210℃消化1 h，420℃消化2 h，待冷卻后測定。

1.2.2.2蛋白質(zhì)含量測定

待樣品冷卻后，儀器參數(shù)為：檢測液30 mL、氫氧化鈉50 mL，鹽酸濃度0.104 7 mol/L，測定樣品中蛋白質(zhì)含量，結果有儀器自動讀出。

1.2.3還原糖與總糖含量的測定

1.2.3.1還原糖與總糖的葡萄糖標準曲線

稱取105℃烘箱衡重的葡萄糖100 mg溶解后定容到100 mL，配成1.0 mg/mL的葡萄糖儲備液，分別移取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL標準葡萄糖溶液到具塞試管中，補水至1.0 mL，分別加入DNS試劑2.0 mL，沸水浴中準確煮沸5 min，取出后水槽中冷卻，再加入9.0 mL蒸餾水，在540 nm波長下測定吸光值，以葡萄糖質(zhì)量體積濃度為橫坐標，吸光值為縱坐標繪制葡萄糖標準曲線。

1.2.3.2還原糖與總糖的提取與測定

準確稱取1 g樣品，每份樣品加入40 mL蒸餾水，在60℃水浴中浸提2 h，過濾保留濾液，濾渣在浸提1 h，再過濾，合并兩次的濾液并定容到100 mL，稀釋5倍后取1.0 mL按照1.2.3.1中方法測定吸光值，計算還原糖含量。

式中：A為樣品吸光值；m為樣品質(zhì)量，g。

準確稱取1 g樣品，每份樣品加入20 mL蒸餾水和6 mol/L鹽酸5 mL，沸水浴0.5 h，待冷卻后用6 mol/L氫氧化鈉中和提取液為中性，過濾保留濾液并定容到100 mL，稀釋10倍后取1.0 mL按照1.2.3.1中方法測定吸光值，計算總糖含量。

式中：A為樣品吸光值；m為樣品質(zhì)量，g。

1.2.4粗纖維含量測定［10］

準確稱取1 g樣品（m0），放入砂芯漏斗中。開啟酸、堿、蒸餾水的預熱開關，待酸、堿、蒸餾水沸騰后，打開加酸開關，分別按1號～6號加液按鈕加酸200 mL，每支加1滴～2滴正辛醇，開啟消煮加熱開關，待消煮管內(nèi)酸液再次沸騰后，保持微沸30 min，將消煮加熱開關關閉，打開抽濾開關，打開抽濾泵開關，分別將消煮管內(nèi)的酸液抽掉。抽完酸液后，先關閉抽濾泵開關，打開蒸餾水開關，再按下加液按鈕，在消煮管中加入蒸餾水后在抽干，連續(xù)2次～3次，直至用試紙測試顯中性后關閉加蒸餾水開關。打開加堿開關，分別在消煮管中加入微沸的堿液200 mL后關閉加堿開關，也在每支消煮管中加入1滴～2滴正辛醇后重復上述的操作，進行堿消煮、抽濾和蒸餾水洗滌。然后，用吸管分別在消煮管上口加入25 mL左右的95%以上濃度的乙醇（不能用丙酮等有機溶劑浸泡），浸泡十幾秒后抽干。取出砂芯漏斗移入恒溫箱，在（130±2）℃下烘2 h，取出后再干燥器中冷卻至室溫，稱重后得到m1。將稱重后的坩鍋再放入（500±25）℃的高溫爐內(nèi)灼燒1 h，取出后置于干燥器中冷卻至室溫后稱重得到m2，測定結果按下式計算：

式中：m0為樣品質(zhì)量，g；m1為130℃加熱2 h后砂芯漏斗與處理樣品的質(zhì)量，g；m2為500℃灼燒1 h后砂芯漏斗與處理樣品的質(zhì)量，g。

1.2.5多糖提取與測定［11］

1.2.5.1多糖的葡萄糖標準曲線

準確稱取105℃恒重的葡萄糖10.0 mg，溶解后定容到100 mL，配成100 μg/mL的葡萄糖標準溶液；精確量取100 μg/mL的葡萄糖標準溶液0.0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，補水至1.0 mL，分別制成0、20、40、60、80、100 μg/mL待測標注溶液，加4%苯酚1.0 mL、濃硫酸5.0 mL，水槽中冷卻10 min，待冷卻后在490 nm波長下測定樣品的吸光值，以濃度為橫坐標，吸光值為縱坐標做標注曲線。

1.2.5.2多糖的提取

準確稱取1 g樣品，每份加入40 mL蒸餾水，在超聲清洗儀中超聲（功率520 W）10 min后，70℃水浴2 h，過濾保留濾液，濾渣相同條件下再浸提1 h，過濾，合并兩次濾液，濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至5 mL，加入無水乙醇至體積分數(shù)為80%，4℃沉淀12 h，離心取沉淀，Sevag法除蛋白后定容待測。

1.2.5.3多糖的測定

采用苯酚-硫酸法測定瑪咖多糖。稀釋10倍后取1.0 mL樣品加4%的苯酚1.0 mL、濃硫酸5.0 mL，放入水槽中冷卻10 min，待冷卻后，在490 nm波長下測定吸光值，計算多糖含量。

式中：A為樣品吸光值；m為樣品質(zhì)量，g。

1.2.6礦質(zhì)元素的測定［12］

1.2.6.1樣品的前處理

準確稱取0.500 g樣品，加1 mL濃硫酸和4 mL濃硝酸，置于電熱板上碳化15 min，然后補加4 mL濃硝酸和1 mL高氯酸，置于微波消解器中，按如下程序消解：（0.2 MPa，3 min）（0.5 MPa，2 min）（1.0 MPa，1 min）（1.2 MPa，1 min）（1.8 MPa，10 min），消解完成后冷卻至室溫，將樣品管中的液體轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中，用5%硝酸定容，同時設置空白對照。

1.2.6.2測定條件

ICP-OES工作主要參數(shù)：入射功率1.0 kW：等離子氣流量15 L/min；輔助氣流量1.5 L/min：霧化器壓力200 kPa；泵速15 r/min；取3次測量值的平均值。

2結果與分析

2.1葡萄糖標準曲線

2.1.1還原糖與總糖的葡萄糖標準曲線

通過Origin8.0對試驗數(shù)據(jù)進行分析并繪制標準曲線，如圖1所示，還原糖與總糖的葡萄糖標準曲線回歸方程為：A=1.505C+0.057；R2=0.997。

圖1　還原糖和總糖的葡萄糖標準曲線Fig.1Glucose standard curve of reducing sugar and total sugar

2.1.2多糖的葡萄糖標準曲線

通過Origin8.0對試驗數(shù)據(jù)進行分析并繪制標準曲線，如圖2所示，多糖的葡萄糖標準曲線回歸方程為：A=0.007 66C-0.000 286；R2=0.999 4。

圖2　多糖的葡萄糖標準曲線Fig.2Glucose standard curve of polysaccharide

2.2酒浸瑪咖與瑪咖成分分析

瑪咖、酒浸瑪咖含水量分別為11.17%和11.05%，其他成分含量均為折除水分之后的絕對含量，測定與計算結果見表1。

表1　酒浸瑪咖與瑪咖主要營養(yǎng)成分分析結果Table 1Analysis results of main nutrients

由表1可見，酒浸瑪咖中總糖、多糖、粗纖維的含量高于瑪咖，由P值可知，兩者營養(yǎng)成分之間的含量差異均達到極顯著水平。經(jīng)過糧食酒的浸泡，瑪咖中的極性小分子與蛋白質(zhì)進入糧食酒中，而多糖、粗纖維則極少溶于糧食酒中，浸泡之后的瑪咖即酒浸瑪咖中的多糖、粗纖維含量相對增加，從而導致酒浸瑪咖中總糖含量也相對增加。

研究表明多糖具有抗癌、抗腫瘤、抗病毒、增強免疫力、降血脂、降血壓等生理活性，從表1可見，酒浸瑪咖中多糖含量為（17.09±0.742）%，高于一般植物樣品中的多糖含量；粗纖維雖不能直接被人體消化吸收，但粗纖維能很好地促進消化，提高人體腸道的消化吸收功能。

表2　酒浸瑪咖與瑪咖礦質(zhì)元素分析結果Table 2Analysis results of mineral elements

由表2可見酒浸瑪咖中各礦質(zhì)元素的含量均高于瑪咖，P值則表明兩者的礦質(zhì)元素含量之間的差異極顯著。其中Zn和Ca分別是瑪咖中含量的144.64%和210.47%。Zn是人體必需的微量元素之一，在人體生長發(fā)育、生殖遺傳、免疫、內(nèi)分泌等重要生理過程中起著極其重要的作用，被人們冠以“生命之花”、“婚姻和諧素”的美稱；鈣離子是機體各項生理活動不可缺少的離子。它對于維持細胞膜兩側(cè)的生物電位，維持正常的神經(jīng)傳導功能。維持正常的肌肉伸縮與舒張功能以及神經(jīng)－肌肉傳導功能，還有一些激素的作用機制均通過鈣離子表現(xiàn)出來?？梢娋平斂д橇己玫难aZn和Ca的食物。從而表明酒浸瑪咖存在開發(fā)利用的潛在價值。

3結論

本研究對瑪咖與酒浸瑪咖的主要營養(yǎng)成分及礦質(zhì)元素進行了分析，并對分析結果進行了比較，結果表明：酒浸瑪咖中的多糖和粗纖維明顯高于瑪咖中的含量，分別為瑪咖含量的158.10%和178.70%；所測定的礦質(zhì)元素，酒浸瑪咖中均高于瑪咖中的含量，其中Zn和Ca分別是瑪咖中含量的144.64%和210.47%。上述成分對人體的健康具有積極作用，從而說明酒浸瑪咖存在開發(fā)利用的潛在價值。

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Component Analysis and Comparison with Maca and Wine-soaked Maca

ZHENG Peng-peng1，LI Shan1，ZHANG Jia-yan2，AO Xin-yu1，*
（1.Life Science College，Southwest Forestry University，Kunming 650224，Yunnan，China；2.College of Materials，Southwest Forestry University，Kunming 650224，Yunnan，China）

In order to compare differences in composition between Maca and Wine-soaked Maca.Lijiang，Yunnan planted Maca as the material for the test，protein，crude fiber，carbohydrates，mineral elements content were determined and compared.There was a significant difference among the component content；Wine-soaked Maca's polysaccharides and crude fiber content was significantly higher than the content of Maca，was 158.10% and 178.70%of Maca；Mineral elements were higher than the content of Maca，especially Zn and Ca was 144.64%and 210.47%content of Maca.Thus indicating the presence of the potential value of the development and utilization of Wine-soaked Maca.

Maca；Wine-soaked Maca；component analysis；mineral elements

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.17.009

2015-04-03

云南省優(yōu)勢特色重點學科生物學一級學科建設項目（50097505）

鄭朋朋（1990—），男（漢），研究生，研究方向：生物化學與分子生物學

敖新宇（1978—），男（漢），副教授，碩士，研究方向：生物化學與分子生物學。